弯管机得精度控制方法

        几年以前,弯管机的精度还不是主要矛盾。因为弯管过程与其说是科学,还不如说是艺术。机器的重复性更重要。当设置满意后,弯管机只需重复弯管即可。现在,材料昂贵,批量小,飞机制造者必须寻找第1次设置产品就能接受的机器。因此,生产好产品的第1步是有机器。
有些弯管机的好处是显而易见的。如果第一次就能生产好管,生产率上升,次品率下降。有些好处则不明显:如果1家工厂有几台弯管机,好工件的弯管数据能共享。这是精度和重复性的重要区别。一台单机能有重复性,用同样的数据在不同的时候生产同样的产品;但1组机器必须精密,才能在其中任意一台机器上用同样的数据生产同样的产品。
       飞机工业常用旋转拉式弯管,就是管子沿着旋转着的弯模成型。生产的过程相对简单:管子定位,弯管,管子到下一弯管位置。弯管机的精度问题可分成3个弯管成形的轴:弯间长度(DBB),弯管平面(POB),弯管角度(DOB)。
典型的飞机导管线性要求是+/-.010英寸。但由于导管较长,比较现实的做法是规定基本精度,然后根据每英尺加积累公差。现代CNC弯管机的精度是+/-.004英寸,加每英尺积累公差+/-.001英寸。重复性是整个长度+/-.004英寸。
飞机质量弯管机的2个旋转轴的精度是+/-0.01度,重复性+/-0.05度。
在CNC弯管机上有几个设计保证这些。在C轴上,将反馈元件(通常是高分辨率编码器)直接装在弯管臂上,直接读出位置。在小型弯管机上,如果编码器有可能同导管干涉,可通过平行连杆操作。连接处轴承必须公差极小,以减少游移,保持精度。
弯管机的B轴通常由几级减速机构驱动。将反馈编码器装在最后一级驱动轴上,可将精度和重复性优化。
弯管机的Y轴有特殊问题。飞机导管比其他行业长得多。有效的定位方法是齿轮和齿条。要达到每英尺+/-.001英寸的精度,必须使用磨削齿条,高质量齿轮和直接驱动反馈。
弯管机的另一个设计要求是定位轴的伺服系统必须“过硬”。机械部件的游移必须小,电子伺服环必须在所需公差内定位和保持。
使用弯管机时,还有其它影响工件精度的因素。这些工艺变量包括各种材料特性和尺寸公差,工装和工装设置,润滑,以及焊缝位置。
如果管子成型后不再修割,管子的下料尺寸很重要。如果下料长度在变化,导管的两端长度不会重复。在弯管机最初上料的位置也影响精度。在航空工业,大多数上料都是手动。因此可由操作员引起包括上料位置的变化,润滑不好,焊缝位置的变化这些常见的误差。
材料特性也影响导管的精度。任何回弹,延伸率,直径,壁厚的变化会引起几何尺寸的变化。车间温度的急剧变化产生的效果同下料长度的变化相同。
最后,工装的设计和机器上工装的设置会影响导管精度。如果机器带重复设置工装功能,这后一个问题容易解决。

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